(57)【要約】 【課題】フェイクが生ぜず、しかも、左右のピーク点のバランスが常にとれ且つ、迷光の影響をなくしたフォーカスエラー信号を得ること。【解決手段】フォトダイオード８１のＡ、Ｗ、Ｂ受光領域から出力される信号Ａ、Ｗ、Ｂを増幅する増幅器９ｗ、９ａ、９ｂの増幅率をＫｗ、Ｋａ、Ｋｂとし、同様にフォトダイオード８２のＣ、Ｚ、Ｄ受光領域から出力される信号の増幅率をＫｃ、Ｋｚ、Ｋｄとした場合、Ｋａ：Ｋｗ：Ｋｂ＝１：４：１、且つ、Ｋｃ：Ｋｚ：Ｋｄ＝１：４：１の関係があるように設定すれば、シミュレーションによりフォーカスエラー信号の特性が改善されることが分かり、フェイクが生ぜず、しかも、左右のピーク点のバランスが常にとれ且つ、迷光の影響をなくしたフォーカスエラー信号を得ることができる。【選択図】図２
2006004511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光源からの光ビームを複数の記録再生層を有する光記録媒体に集光し、その反射光を受光して光検出素子に導入する光学系を有する光ピックアップを備え、この光ピックアップの光検出素子の光電変換信号に基づいてスポットサイズ法によりフォーカスエラー信号を演算し、得られたフォーカスエラー信号により前記光ビームの記録再生層への焦点を制御する光ディスク装置であって、
前記光ビームの前焦点スポットを光電変換する少なくとも受光面が３分割以上された第１の光検出素子と、
前記光ビームの後焦点スポットを光電変換する少なくとも受光面が３分割以上された第２の光検出素子と、
前記第１の光検出素子の中央に位置する分割受光領域から得られる光電変換信号の増幅率を同光検出素子の両端部に位置する分割受光領域から得られる光電変換信号の増幅率より大きくし、且つ、前記第２の光検出素子の中央に位置する分割受光領域から得られる光電変換信号の増幅率を同光検出素子の両端部に位置する分割受光領域から得られる光電変換信号の増幅率より大きくした増幅手段と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記第１の光検出素子の受光面は短冊状にＡ、Ｗ、Ｂの受光領域に３分割され、且つ、前記第２の光検出素子の受光面は短冊状にＣ、Ｚ、Ｄの受光領域に３分割されている場合で、各Ａ、Ｗ、Ｂ、Ｃ、Ｚ、Ｄの受光領域から出力される光電変換信号をＡ、Ｗ、Ｂ、Ｃ、Ｚ、Ｄとし、これら各光電変換信号を増幅する前記増幅手段の増幅率をＫｗ、Ｋａ、Ｋｂ、Ｋｚ、Ｋｃ、Ｋｄとした場合、Ｋｗ＞Ｋａ、Ｋｗ＞Ｋｂ、且つ、Ｋｚ＞Ｋｃ、Ｋｚ＞Ｋｄの関係があることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記増幅手段の光電変換信号を増幅する増幅率には、ｎ、ｍを正の自然数とすると、Ｋａ：Ｋｗ：Ｋｂ＝１：ｎ：１、且つ、Ｋｃ：Ｋｚ：Ｋｄ＝１：ｍ：１の関係を略有することを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記受光領域Ａ、Ｗ、Ｂの面積をＳａ、Ｓｗ、Ｓｂとし、前記受光領域Ｃ、Ｚ、Ｄの面積をＳｃ、Ｓｚ、Ｓｄとした場合、Ｓｗ×Ｋｗ＝Ｓａ×Ｋａ＋Ｓｂ×Ｋｂ、且つ又は、Ｓｚ×Ｋｚ＝Ｓｃ×Ｋｃ＋Ｓｄ×Ｋｄの関係を略有することを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記光ディスクからの反射光がない場合に、Ｋｗ×Ｗ＝Ｋａ×Ａ＋Ｋｂ×Ｂ、且つ、Ｋｚ×Ｚ＝Ｋｃ×Ｃ＋Ｋｄ×Ｄの関係が生じるように前記増幅手段による各光電変換信号の増幅率Ｋａ、Ｋｗ、Ｋｂ、Ｋｃ、Ｋｚ、Ｋｄの値を調整することを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記光記録媒体はブルーレイディスクで、前記光ビームの波長は４００〜４１５ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項７】
発光源からの光ビームを複数の記録再生層を有する光記録媒体に光学系を通して集光し、その反射光を受光して光検出素子に導入し、その際、受光面が少なくとも３分割以上され、前記光ビームの前焦点スポットを光電変換する第１の光検出素子及び受光面が少なくとも３分割以上され、前記光ビームの後焦点スポットを光電変換する第２の光検出素子の光電変換信号に基づいてスポットサイズ法によりフォーカスエラー信号を作成するフォーカスエラー信号作成方法であって、
前記第１の光検出素子の中央に位置する分割受光領域から得られる光電変換信号の増幅率を同光検出素子の両端部に位置する分割受光領域から得られる光電変換信号の増幅率より大きくし、且つ、前記第２の光検出素子の中央に位置する分割受光領域から得られる光電変換信号の増幅率を同光検出素子の両端部に位置する分割受光領域から得られる光電変換信号の増幅率より大きくすることを特徴とするフォーカスエラー信号作成方法。
【請求項８】
前記第１の光検出素子の受光面は一端部から短冊状にＡ、Ｗ、Ｂ受光領域に３分割され、且つ、前記第２の光検出素子の受光面は一端部から短冊状にＣ、Ｚ、Ｄ受光領域に３分割されている場合で、各Ａ、Ｗ、Ｂ、Ｃ、Ｚ、Ｄの受光領域が出力される光電変換信号をＡ、Ｗ、Ｂ、Ｃ、Ｚ、Ｄとし、これら各光電変換信号を増幅する前記増幅手段の増幅率をＫｗ、Ｋａ、Ｋｂ、Ｋｚ、Ｋｃ、Ｋｄとした場合、Ｋｗ＞Ｋａ、Ｋｗ＞Ｋｂ、且つ又は、Ｋｚ＞Ｋｃ、Ｋｚ＞Ｋｄの関係があることを特徴とする請求項７記載のフォーカスエラー信号作成方法。
【請求項９】
前記増幅手段の光電変換信号を増幅する増幅率には、ｎ、ｍを正の自然数とすると、Ｋａ：Ｋｗ：Ｋｂ＝１：ｎ：１、且つ又は、Ｋｃ：Ｋｚ：Ｋｄ＝１：ｍ：１の関係があることを特徴とする請求項８記載のフォーカスエラー信号作成方法。
【請求項１０】
前記受光領域Ａ、Ｗ、Ｂの面積をＳａ、Ｓｗ、Ｓｂとし、前記受光領域Ｃ、Ｚ、Ｄの面積をＳｃ、Ｓｚ、Ｓｄとし場合、Ｓｗ×Ｋｗ＝Ｓａ×Ｋａ＋Ｓｂ×Ｋｂ、且つ又は、Ｓｚ×Ｋｚ＝Ｓｃ×Ｋｃ＋Ｓｄ×Ｋｄの関係を略有することを特徴とする請求項８記載のフォーカスエラー信号作成方法。
【請求項１１】
前記光ディスクからの反射光がない場合に、Ｋｗ×Ｗ＝Ｋａ×Ａ＋Ｋｂ×Ｂ、且つ、Ｋｚ×Ｚ＝Ｋｃ×Ｃ＋Ｋｄ×Ｄの関係が生じるように前記増幅手段による各光電変換信号の増幅率Ｋａ、Ｋｗ、Ｋｂ、Ｋｃ、Ｋｚ、Ｋｄの値を調整することを特徴とする請求項８記載のフォーカスエラー信号作成方法。
【請求項１２】
前記光記録媒体はブルーレイディスクで、前記光ビームの波長は４００〜４１５ｎｍであることを特徴とする請求項７記載のフォーカスエラー信号作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の情報記録再生層を有する光記録媒体（光ディスク）を記録再生する光ディスク装置に係り、特に情報記録再生層を変更するための層間ジャンプに好適なフォーカスエラー信号作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ディスク装置では、半導体レーザ等の発光素子から出射された光ビームは、コリメータレンズを通過し、プリズム等の光分離素子を通過した後、光記録媒体に対してトラッキング方向及びフォーカシング方向に移動可能に支持された対物レンズによって、上記光記録媒体の情報記録再生層に集光される。その時、情報記録再生層で反射された光ビームは、再び、対物レンズを通過し、プリズム等の光分離素子により光分離され、集光レンズを通過した後、ホログラム素子（ＨＯＥ）によって±１次の回折光を発生し、またこれらの回折光は０次光に対して焦点変換させられて、それぞれ前焦点および後焦点で、光検出素子を有する光検出部に到達する。
【０００３】
上記した光検出素子は例えば図１４のように分割されている。即ち、前焦点光スポットを検出する光検出素子は、図１４（Ａ）に示すようにＡ、Ｗ、Ｂの受光領域に３分割され、後焦点光スポットを検出する光検出素子は、図１４（Ｂ）に示すようにＣ、Ｚ、Ｄの受光領域に３分割されている。図示されない演算部において、これらの受光領域から出力されるＡ、Ｗ、Ｂ、Ｃ、Ｚ、Ｄの信号を用いてスポットサイズ法によりフォーカスエラー信号が検出される（例えば特許文献１参照）。スポットサイズ法で得られるフォーカスエラー信号ＳＳＤはＰＤ１＝Ｗ−（Ａ＋Ｂ）とし、ＰＤ２＝Ｚ−（Ｃ＋Ｄ）とすると、ＳＳＤ＝ＰＤ１−ＰＤのように表され、通常、図１５に示すような特性を有する。但し、図１５にて横軸は光ディスクのシフト量を示し、縦軸はＰＤ１、ＰＤ２、ＳＳＤの振幅（強度）を示している。
【特許文献１】特開２０００−２７６７４２号公報  （第４−６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のスポットサイズ法により得られるフォーカスエラー信号には以下の問題点があった。（１）フォーカスエラー信号となるＳ字形状の外側の破線で囲んだ部分にフェイクと呼ばれる信号が発生する（図１５参照）。このフェイクは、例えば多層ディスクを記録再生する場合にジャンプ先の情報記録再生層に焦点を合わせる時の偽信号となり、層間ジャンプを不安定にさせる。（２）球面収差発生時、フォーカスエラー信号の振幅の減少が生じるが、それと共に図１６に示すように左右でピーク強度のバランス（ＦＥバランス）が悪化するため、更に層間ジャンプを不安定にさせる。また、フォーカスエラー信号の片側、図１６の破線で囲んだ部分で大きなフェイクも発生する。（３）焦点を当てる情報記録再生層以外からの迷光、例えば隣接する情報記録再生層からの反射光などによりフォーカスエラー信号にオフセットが生じ、フォーカスが甘くなるなどの問題がある。
【０００５】
ここで、（１）の問題に対しては、図１７に示すように前焦点スポット用のＡ、Ｗ、Ｂ、Ｋ、Ｌと５分割された光検出素子及び図１８に示すように後焦点スポット用のＡ、Ｗ、Ｂ、Ｍ、Ｎと５分割された光検出素子を用い、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎの受光領域から得られた光電変換信号をキャンセルパターンとして用いることで、フェイクをキャンセルする方法がある。即ち、ＳＳＤ＝Ｗ＋Ｋ＋Ｌ−（Ａ＋Ｂ）−｛Ｚ＋Ｍ＋Ｎ−（Ｃ＋Ｄ）｝でフォーカスエラー信号を検出し、フェイクをキャンセルする。しかしながら、この方法では球面収差発生時も含めてフェイクをキャンセルすることは難しい。また、光検出素子の分割数が多くなり、各分割幅が狭くなるため、スポット位置のずれに対するトレランスが狭くなったり、光検出素子の製造が難しくなるという問題がある。また、（３）の問題に対しては、分割された光検出素子の外側（例えばＡ、Ｗ、Ｂ）と内側（例えばＫ、Ｌ）の面積を同じにすることで、迷光の影響をキャンセルするという方法があるが、外側と内側の受光領域が１／２ずつになって光検出素子の設計の自由度が減り、特に普通の３分割パターンでは実現しにくいという問題がある。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、フェイクを抑制でき、しかも、左右のピーク点のバランスが常にとれ且つ、迷光の影響を抑制できるフォーカスエラー信号を作成するフォーカスエラー信号作成方法及びこのフォーカスエラー信号作成方法を採用して層間ジャンプ特性を向上させることができる光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、発光源からの光ビームを複数の記録再生層を有する光記録媒体に集光し、その反射光を受光して光検出器に導入する光学系を有する光ピックアップを備え、この光ピックアップの光検出素子の光電変換信号に基づいてスポットサイズ法によりフォーカスエラー信号を演算する演算手段を備え、得られたフォーカスエラー信号により前記光ビームの記録再生層への焦点を制御する光ディスク装置であって、前記光ビームの前焦点スポットを光電変換する少なくとも受光面が３分割以上された第１の光検出素子と、前記光ビームの後焦点スポットを光電変換する少なくとも受光面が３分割以上された第２の光検出素子と、前記第１の光検出素子の中央に位置する受光領域から得られる光電変換信号の増幅率を同光検出素子の両端部に位置する受光領域から得られる光電変換信号の増幅率より大きくし、且つ、前記第２の光検出素子の中央に位置する受光領域から得られる光電変換信号の増幅率を同光検出素子の両端部に位置する受光領域から得られる光電変換信号の増幅率より大きくした増幅手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記第１の光検出素子の受光面は一端部から短冊状にＡ、Ｗ、Ｂの受光領域に３分割され、且つ、前記第２の光検出素子の受光面は一端部から短冊状にＣ、Ｚ、Ｄの受光領域に３分割されいる場合で、各Ａ、Ｗ、Ｂ、Ｃ、Ｚ、Ｄの受光領域から出力される光電変換信号をＡ、Ｗ、Ｂ、Ｃ、Ｚ、Ｄとし、これら各光電変換信号を増幅する前記増幅手段の増幅率をＫｗ、Ｋａ、Ｋｂ、Ｋｚ、Ｋｃ、Ｋｄとした場合、Ｋｗ＞Ｋａ、Ｋｗ＞Ｋｂ、且つ又は、Ｋｚ＞Ｋｃ、Ｋｚ＞Ｋｄの関係があることを特徴とする。
【０００９】
また、受光領域Ａ、Ｗ、Ｂの面積をＳａ、Ｓｗ、Ｓｂとし、前記受光領域Ｃ、Ｚ、Ｄの面積をＳｃ、Ｓｚ、Ｓｄとした場合、Ｓｗ×Ｋｗ＝Ｓａ×Ｋａ＋Ｓｂ×Ｋｂ、且つ、Ｓｚ×Ｋｚ＝Ｓｃ×Ｋｃ＋Ｓｄ×Ｋｄの関係を略有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記光ディスクからの反射光がない場合に、Ｋｗ×Ｗ＝Ｋａ×Ａ＋Ｋｂ×Ｂ、且つ、Ｋｚ×Ｚ＝Ｋｃ×Ｃ＋Ｋｄ×Ｄの関係が生じるように前記増幅手段による各光電変換信号の増幅率Ｋａ、Ｋｗ、Ｋｂ、Ｋｃ、Ｋｚ、Ｋｄの値を調整することを特徴とする。
【００１１】
このように本発明では、例えば、前記第１の光検出素子の受光面は短冊状にＡ、Ｗ、Ｂ受光領域に３分割され、且つ、前記第２の光検出素子の受光面は短冊状にＣ、Ｚ、Ｄ受光領域に３分割されいる場合で、中央の受光領域から出力される光電変換信号を増幅する増幅率が、端部側の受光領域から出力される光電変換信号の増幅率よりも大きく設定、例えばＫａ：Ｋｗ：Ｋｂ＝１：４：１、且つ、Ｋｃ：Ｋｚ：Ｋｄ＝１：４：１に設定してスポットサイズ法によるフォーカスエラー信号ＳＳＤを求めると、ＳＳＤはＫｗ×Ｗ−（Ｋａ×Ａ＋Ｋｂ×Ｂ）−｛Ｋｚ×Ｚ−（Ｋｃ×Ｃ＋Ｋｄ×Ｄ）｝となり、この特性をシミュレーションで求めてみると、フェイクが生ぜず、しかも、球面収差発生時にも左右のピーク点のバランスが常にとれた良好なフォーカスエラー信号を得られることが分かる。
【００１２】
また、迷光が一様である場合で、受光領域Ａ、Ｗ、Ｂの面積をＳａ、Ｓｗ、Ｓｂとし、受光領域Ｃ、Ｚ、Ｄの面積をＳｃ、Ｓｚ、Ｓｄとした場合に、Ｓｗ×Ｋｗ＝Ｓａ×Ｋａ＋Ｓｂ×Ｋｂ、且つ、Ｓｚ×Ｋｚ＝Ｓｃ×Ｋｃ＋Ｓｄ×Ｋｄの関係を略有するようにすれば、フォーカスエラー信号ＳＳＤを求める際に迷光による信号成分はキャンセルされるため、迷光によるオフセットが生じないフォーカスエラー信号を得ることが出来る。
【００１３】
また、前記光ディスクからの反射光がない場合に、Ｋｗ×Ｗ＝Ｋａ×Ａ＋Ｋｂ×Ｂ、且つ、Ｋｚ×Ｚ＝Ｋｃ×Ｃ＋Ｋｄ×Ｄの関係が生じるように前記増幅手段による各光電変換信号の増幅率Ｋａ、Ｋｗ、Ｋｂ、Ｋｃ、Ｋｚ、Ｋｄの値を、光ディスク装置を試作しながら調整すれば、試作機の迷光の状態、即ち一様でない迷光に対しても、フォーカスエラー信号ＳＳＤを求める際に迷光による信号成分をキャンセルすることができ、オフセットが生じないフォーカスエラー信号を得ることが出来る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例えば、前記第１の光検出素子の受光面を短冊状にＡ、Ｗ、Ｂ受光領域に３分割し、且つ、前記第２の光検出素子の受光面を短冊状にＣ、Ｚ、Ｄ受光領域に３分割する場合に、中央の受光領域から出力される光電変換信号を増幅する増幅率が、端部側の受光領域から出力される光電変換信号の増幅率よりも大きく設定することにより、フォーカスエラー信号におけるフェイクの発生を抑制することができると共に、球面収差発生時においてフォーカスエラー信号の強度バランスの悪化を抑制できるため、光検出素子にキャンセルパターンを導入しなくとも、多層光記録媒体でのフォーカスジャンプ特性を向上させることができる。また、光検出素子にキャンセルパターンが無い分、光検出素子の構成が簡単化され、それ故、製造が容易になってその特性を安定化させることもできる。また、光検出素子の分割領域面積とその増幅率の積に一定の関係があるようにすることで、一様な迷光によるフォーカスエラー信号のオフセットを抑制できるため、多層光記録媒体の記録再生信号の特性が向上し、光ビームの焦点制御を精度良く行うことができる。  更に、実際の迷光の分布を考慮して、光検出素子の分割受光領域面積と増幅率の積を最適化することで、迷光に斑がある場合でも、フォーカスエラー信号のオフセットを抑制できるため、多層光記録媒体の記録再生信号の特性が向上し、光ビームの焦点制御を精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
フェイクを抑制でき、しかも、左右のピーク点のバランスが常にとれ且つ、迷光の影響を抑制できるフォーカスエラー信号を得ることにより、光ディスク装置の層間ジャンプ特性を向上させる目的を、スポットサイズ法によりフォーカスエラー信号を検出する際、複数の分割受光領域を持つ光検出器の中央の分割受光領域から出力される信号の増幅率を、端部側の分割受光領域から出力される信号の増幅率より大きくすることにより実現した。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光ディスク装置のピックアップの構成を示したブロック図である。光ピックアップは、発光素子１、コリメータレンズ２、プリズム３、対物レンズ４、集光レンズ６、ホログラム素子７、光検出器８を有して構成されている。
【００１７】
次に本実施の形態の動作について説明する。例えば略４０５ｎｍの波長を有する半導体レーザ等の発光素子１から出射したレーザ光は、例えば開口数（以下ＮＡ）０．１５のコリメータレンズ２により略平行光になり、プリズム等の光分離素子３を真っ直ぐ通過する。その後、光記録媒体５に対してトラッキング方向及びフォーカシング方向に移動可能に支持された、例えばＮＡ０．８５の対物レンズ４によって光記録媒体５の情報記録再生層に集光される。その時の光記録媒体５の情報記録再生層からの反射光は、再び対物レンズ４を通過して略平行光になり、プリズム３により９０度光路が変更されて集光レンズ６に入射される。集光レンズ６はホログラム素子７により±１次の回折光を発生し、またこれらの回折光は０次光に対して焦点変換させられて、それぞれ前焦点および後焦点で、例えばフォトダイオードＩＣ(PDIC)などの光検出器８のフォトダイオード(PD)部に到達する。
【００１８】
図２は光検出器８の前焦点スポットを受光するフォトダイオード（光検出素子）を示したものである。フォトダイオード８１はＡ、Ｗ、Ｂ受光領域に３分割され、各受光領域により光電変換された信号（電流単位）は増幅率Ｋａ、Ｋｗ、Ｋｂを有する増幅器９ａ、９ｗ、９ｂにより増幅されて出力される。したがって、増幅器９ａ、９ｗ、９ｂの出力はＫａ×Ａ、Ｋｗ×Ｗ、Ｋｂ×Ｂとなり、これら出力が電圧電流変換されて図示されない演算回路に入力されてフォーカスエラー信号が作成される。
【００１９】
図３は光検出器８の後焦点スポットを受光するフォトダイオードを示したものである。フォトダイオード８２はＣ、Ｚ、Ｄ受光領域に３分割され、各受光領域により光電変換された信号（電流単位）は増幅率Ｋｃ、Ｋｚ、Ｋｄを有する増幅器９ｃ、９ｚ、９ｄにより増幅されて出力される。したがって、増幅器９ｃ、９ｚ、９ｄの出力はＫｃ×Ｃ、Ｋｚ×Ｚ、Ｋｄ×Ｄとなり、これら出力が電圧電流変換されて図示されない演算回路に入力されてフォーカスエラー信号が作成される。
【００２０】
上記のような増幅器９ａ、９ｗ、９ｂ及び増幅器９ｃ、９ｚ、９ｄの出力を用いてスポットサイズ法により得られるフォーカスエラー信号ＳＳＤは、ＰＤ１＝Ｋｗ×Ｗ−（Ｋａ×Ａ＋Ｋｂ×Ｂ）とし、ＰＤ２＝Ｋｚ×Ｚ−（Ｋｃ×Ｃ＋Ｋｄ×Ｄ）とした場合、ＳＳＤ＝ＰＤ１−ＰＤ２で表される。
【００２１】
ここで、Ｋｗ＞Ｋａ＝Ｋｂ、且つ、Ｋｚ＞Ｋｃ＝Ｋｄとし、フォトダイオードの端部側の受光領域に対して中央の受光領域の信号増幅率を大きくすることによりフォーカスエラー信号ＳＳＤを検出する。このとき、Ｋｗ＞Ｋａ＝Ｋｂ、且つ、Ｋｚ＞Ｋｃ＝Ｋｄとし、端部側に対して中央の信号増幅率を大きくすることによりフォーカスエラー信号を検出する。例えば、Ｋｗ＝２Ｋａ＝２Ｋｂ且つ、Ｋｚ＝２Ｋｃ＝２Ｋｄの時、フォーカスエラー信号ＳＳＤ＝ＰＤ１−ＰＤ２は図４に示すような特性曲線として表され、その際に球面収差が発生した場合の特性曲線は図７に示したようになる。
【００２２】
また、例えば、Ｋｗ＝４Ｋａ＝４Ｋｂ、且つ、Ｋｚ＝４Ｋｃ＝４Ｋｄの時、フォーカスエラー信号ＳＳＤ＝ＰＤ１−ＰＤ２は図６に示すような特性曲線として表され、その際に球面収差が発生した場合の特性曲線は図８に示したようになる。また、例えば、Ｋｗ＝８Ｋａ＝８Ｋｂ、且つ、Ｋｚ＝８Ｋｃ＝８Ｋｄの時、フォーカスエラー信号ＳＳＤ＝ＰＤ１−ＰＤ２は図６に示すような特性曲線として表され、その際に球面収差が発生した場合の特性曲線は図９に示したようになる。なお、球面収差発生時のフォーカスエラー信号は、層間隔２５μｍの２層光記録媒体における、他層からのフォーカスエラー信号であり、この信号特性がフォーカスジャンプの特性の善し悪しを決定する要因となる。
【００２３】
次に上記した図４〜図６の特性曲線について考察すると、増幅率の比が大きくなればなるほどフェイクが減少していくことが分かるが、その代わり、原点への復帰が遅くなることが分かる。この原点への復帰が遅くなるとオフセットが生じる。このため、フェイクが少なく且つオフセットが生じない最適の増幅率の比があることになり、本例では、Ｋｗ＝４Ｋａ＝４Ｋｂ、且つ、Ｋｚ＝４Ｋｃ＝４Ｋｄの場合で、図５のフォーカスエラー特性を有する場合である。
【００２４】
図７〜図９の球面収差発生時では、球面収差発生時のフェイクの発生が抑制され、増幅率の比が大きくなればなるほどフェイクが減少すると共に、フォーカスエラー信号のバランスの悪化が抑制されることが分かる。この場合もフェイクが少なく、フォーカスエラー信号のバランス良く且つ、オフセットが生じない最適の増幅率の比があり、それはＫｗ＝４Ｋａ＝４Ｋｂ、且つ、Ｋｚ＝４Ｋｃ＝４Ｋｄの場合で、図８のフォーカスエラー特性を有する場合である。
【００２５】
図９は上記した実施の形態のシミュレーションによるフォーカスエラー信号特性を改善する増幅器の増幅率の比を求める手順を示したフローチャートである。まず、フォーカス引き込み範囲及び光ピックアップ光学倍率の仕様を決定し（ステップＳ１０１）、光検出器８の受光面上の光スポットサイズを決定する（ステップＳ１０２）。その後、スポット分割パターン（Ｓｗ、Ｓｚ）を設定し（ステップＳ１０３）、ＳＳＤ＝ＰＤ１−ＰＤ２の特性を求めてＳ字状のトレランスを確認するまで、スポット分割パターンの設定を繰り返す（ステップＳ１０４）。Ｓ字状のトレランスが確認されたスポット分割パターンの設定が行われると、増幅器９の増幅率の設定を行い（ステップＳ１０５）、ＳＳＤ＝ＰＤ１−ＰＤ２の特性を求めてフェイクが少なく、球面収差によるフォーカスエラー信号のアンバランスがない特性が得られるまで（ステップＳ１０６）、増幅率の設定を繰り返し、所望の特性が得られると、処理を終了する。
【００２６】
本実施の形態によれば、増幅器９ａ、９ｗ、９ｂと増幅器９ｃ、９ｚ、９ｄの増幅率をＫｗ＞Ｋａ＝Ｋｂ及びＫｚ＞Ｋｃ＝Ｋｄとなる関係を保持するような比率とすることにより、例えば、Ｋａ：Ｋｗ：Ｋｂ＝１：４：１とし、Ｋｃ：Ｋｚ：Ｋｄ＝１：４：１にすることにより、フェイクが生ぜず、しかも、左右のピーク点のバランスが常にとれ且つ、オフセットがないフォーカスエラー信号を得ることができ、層間ジャンプを安定に行うことができると共に、焦点制御も安定且つ精度良く行うことができる。
【００２７】
尚、上記した増幅器９ａ、９ｗ、９ｂと増幅器９ｃ、９ｚ、９ｄの位置（電流／電圧変換時やマトリックス演算時等）については、上記実施の形態に限定するものではなく、スポットサイズ法によりフォーカスエラー信号を演算して求める前の段階であれば良く、例えば、電流／電圧変換器に付随して設けられていても良い。さらに光ピックアップについても、ホログラム素子によるスポットサイズ法に限定するものではなく、プリズムを用いたスポットサイズ法等にも本発明を適用して同様の効果を得ることが出来る。
【００２８】
また、フォトダイオード８１、８２にキャンセルパターンを設ける必要は無く、３分割パターンにより上記効果を得ることができるため、光検出器８の構成を簡単にすることができ、製造が容易で安価な光検出器８を得ることができる。
【００２９】
尚、上記の光ディスク装置は４０７ｎｍのレーザ光を用いてブルーレイディスクを記録再生する場合に上記効果を最も有効に享受することになる。
【実施例２】
【００３０】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る光ディスク装置が有する光検出素子の構成を示したブロック図である。但し、第１の実施の形態と同様の部分には同一符号を付して説明する。図１１（Ａ）は前焦点スポットを光電変換するフォトダイオード９１を示し、図１１（Ｂ）は後焦点スポットを光電変換するフォトダイオード９２を示している。
【００３１】
フォトダイオード９１の受光領域Ｗ、Ａ、Ｂのそれぞれの面積をＳｗ、Ｓａ、Ｓｂとし、フォトダイオード９２の受光領域Ｚ、Ｃ、Ｄのそれぞれの面積をＳｚ、Ｓｃ、Ｓｄとするとき、Ｓｗ×Ｋｗ＝Ｓａ×Ｋａ＋Ｓｂ×Ｋｂ、且つ、Ｓｚ×Ｋｚ＝Ｓｃ×Ｋｃ＋Ｓｄ×Ｋｄ…（１）の関係があるように、フォトダイオード９１、９２の面積又は増幅率を最適化する。
【００３２】
フォーカスエラー信号ＳＳＤ＝ＰＤ１−ＰＤ２であり、各受光領域の電流出力はその面積に比例するため、フォトダイオード９１、９２の受光面を迷光だけが一様に照射している場合で、簡単化のため単位面積辺りの光電変換量を１とした場合、ＳＳＤ＝Ｓｗ×Ｋｗ−（Ｓａ×Ｋａ＋Ｓｂ×Ｋｂ）−｛Ｓｚ×Ｋｚ−（Ｓｃ×Ｋｃ＋Ｓｄ×Ｋｄ）｝となり、上記（１）の関係があればＳＳＤ＝０となる。例えば、Ｋａ：Ｋｗ：Ｋｂ＝１：４：１とし、Ｋｃ：Ｋｚ：Ｋｄ＝１：４：１の場合、Ｓａ：Ｓｗ：Ｓｂ＝２：１：２とし、Ｓｃ：Ｓｚ：Ｓｄ＝２：１：２とすれば、ＳＳＤ＝０となる。
【００３３】
図１２は上記した実施の形態のシミュレーションによるフォーカスエラー信号から迷光の影響を無くす設定手順を示したフローチャートである。ステップＳ１０６までの処理は第１の実施の形態と同様である。ステップＳ１０７で、受光領域Ｗ、Ａ、Ｂのそれぞれの面積をＳｗ、Ｓａ、Ｓｂとし、受光領域Ｚ、Ｃ、Ｄのそれぞれの面積をＳｚ、Ｓｃ、Ｓｄとするとき、Ｓｗ×Ｋｗ＝Ｓａ×Ｋａ＋Ｓｂ×Ｋｂ、且つ、Ｓｚ×Ｋｚ＝Ｓｃ×Ｋｃ＋Ｓｄ×Ｋｄ…（１）の関係が成り立つように、フォトダイオード９１、９２の面積を設定して処理を終了する。これにより、迷光がフォトダイオード９１、９２に一様に照射される場合、フォーカスエラー信号は迷光の影響を受けなくなる設定が出来る。
【００３４】
本実施の形態によれば、上記した（１）の関係があるようにフォトダイオード９１、９２の面積又は増幅率を最適化すれば、他の記録再生層或いは他の要因からの迷光が一様にフォトダイオード９１、９２の受光面を照射する場合には、迷光による光電変換分はフォーカスエラー信号ＳＳＤを算出する際にキャンセルされてしまうため、フォーカスエラー信号にオフセットが生じないようにすることができ、このフォーカスエラー信号を用いた焦点制御を精度良く行うことが出来る。
【実施例３】
【００３５】
次に本発明の第３の実施の形態に係る光ディスク装置が有する光検出素子の出力信号の処理について説明する。但し、本例の構成は上記した第２の実施の形態と同様であるため、以下同一の構成を持つ各部については、その構成動作の説明を省略し、以下、その動作の特徴部分を説明する。光ディスクからの反射光がない状態で、迷光があるときの信号出力を測定し、この時、Ｋｗ×Ｗ＝Ｋａ×Ａ＋Ｋｂ×Ｂ、且つ、Ｋｚ×Ｚ＝Ｋｃ×Ｃ＋Ｋｄ×Ｄ…（２）の関係が生じるように、増幅率Ｋａ、Ｋｗ、Ｋｂ及び増幅率Ｋｃ、Ｋｚ、Ｋｄの比を最適化する。この場合は迷光が一様でなくとも、フォーカスエラー信号ＳＳＤはＫｗ×Ｗ−（Ｋａ×Ａ＋Ｋｂ×Ｂ）−｛Ｋｚ×Ｚ−（Ｋｃ×Ｃ＋Ｋｄ×Ｄ）｝と表され、（２）式の関係があれば、迷光の影響は０となる。
【００３６】
図１３は上記した実施の形態におけるフォーカスエラー信号から迷光の影響を無くす設定手順を示したフローチャートである。ステップＳ１０６までの処理は第１の実施の形態と同様で、ステップＳ１０８で、上記（２）式が成立するようなフォトダイオード９１、９２の受光面の分割領域面積Ｓｗ、Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｚ、Ｓｃ、Ｓｄ及び増幅率Ｋａ、Ｋｗ、Ｋｂ、Ｋｃ、Ｋｚ、Ｋｄの設定を行って、実際にフォトダイオードを試作し、迷光の影響が無いかが確認されるまで（ステップＳ１０９）、分割受光領域面積および増幅率の設定を繰り返して試作する。
【００３７】
本実施の形態によれば、迷光が均一でない場合やフォトダイオード９１、９２の光電変換率に斑がある場合でも、フォーカスエラー信号のオフセットは生ぜず、第２の実施の形態と同様の効果がある。
【００３８】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。例えば、上記実施の形態では前焦点用光検出素子と後焦点用光検出素子の両方について増幅率又は分割領域面積の調整を行ったが、いずれか一方でもフォーカスエラー信号の特性を改善できる場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ディスク装置のピックアップの構成を示したブロック図である。
【図２】光検出器の前焦点スポットを受光するフォトダイオードを示したものである。
【図３】光検出器の後焦点スポットを受光するフォトダイオードを示したものである。
【図４】第１の実施の形態における特定の増幅率を有する際のフォーカスエラー信号の特性曲線を示した特性図である。
【図５】第１の実施の形態における特定の増幅率を有する際のフォーカスエラー信号の特性曲線を示した特性図である。
【図６】第１の実施の形態における特定の増幅率を有する際のフォーカスエラー信号の特性曲線を示した特性図である。
【図７】第１の実施の形態における特定の増幅率を有する際のフォーカスエラー信号の特性曲線を示した特性図である。
【図８】第１の実施の形態における特定の増幅率を有する際のフォーカスエラー信号の特性曲線を示した特性図である。
【図９】第１の実施の形態における特定の増幅率を有する際のフォーカスエラー信号の特性曲線を示した特性図である。
【図１０】第１の実施の形態におけるシミュレーションによるフォーカスエラー信号特性を改善する増幅率の比を求める手順を示したフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る光ディスク装置が有する光検出素子の構成を示したブロック図である。
【図１２】第２の実施の形態におけるシミュレーションによるフォーカスエラー信号から迷光の影響を無くす設定手順を示したフローチャートである。
【図１３】第３の実施の形態におけるフォーカスエラー信号から迷光の影響を無くす設定手順を示したフローチャートである。
【図１４】従来の光検出素子の構成を示したブロック図である。
【図１５】従来のフォーカスエラー信号の特性を示した特性図である。
【図１６】従来のフォーカスエラー信号の特性を示した特性図である。
【図１７】従来のキャンセルパターンを有する前焦点スポット用光検出素子の構成図である。
【図１８】従来のキャンセルパターンを有する後焦点スポット用光検出素子の構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
１……発光素子、２……コリメータレンズ、３……プリズム、４……対物レンズ、６……集光レンズ、７……ホログラム素子、８……光検出器、８１、８２、９１、９２……フォトダイオード、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｗ、９ｚ……増幅器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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